[发明专利]基于粒子系统的云团快速三维仿真算法

权利要求书

1.一种基于粒子系统的云团快速三维仿真算法，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤（1）：在空间坐标系中设定出若干球体，用于模拟云的轮廓；

步骤（2）：找出步骤（1）中所有球体表面的所有点中分别到各坐标轴的最大投影距离和最小投影距离，以到各坐标轴的最大投影距离形成一个端点，以到各坐标轴的最小投影距离形成另一个端点，并以这两个端点之间的连线作为直径，画出另一个球体，构造出该球体的内接长方体，该长方体即定义为云团包围盒；

步骤（3）：根据粒子系统的基本原理，在步骤（2）中的包围盒中随机地产生粒子，并为所述粒子赋予初始属性；

步骤（4）：判断该粒子是否包含在步骤（1）中设定的任意球体内，若包含，则该粒子为云粒子；若不包含，则删除且不予考虑；

步骤（5）：将步骤（4）中的云粒子进行纹理绘制和渲染，实现云团的三维模拟；

步骤（6）：间隔的判断粒子与球体的位置关系，若粒子运动出球体，则该粒子将不是云粒子，需将其删除。

2.根据权利要求1所述的基于粒子系统的云团快速三维仿真算法，其特征在于，所述步骤（1）包括如下具体处理：

在空间坐标中设定三个球体，球心的坐标分别为(x₁,y₁,z₁)，(x₂,y₂,z₂)，(x₃,y₃,z₃)，半径分别为R₁，R₂，R₃。

3.根据权利要求2所述的基于粒子系统的云团快速三维仿真算法，其特征在于，所述步骤（2）包括如下具体处理：

步骤（21）：利用如下公式找出三个球体表面的所有点中分别到各坐标轴的最大投影距离：

xMin=min{x1-R1,x2-R2,x3-R3}yMin=min{y1-R1,y2-R2,y3-R3}zMin=min{z1-R1,z2-R2,z3-R3},]]>

xMax=max{x1+R1,x2+R2,x3+R3}yMax=max{y1+R1,y2+R2,y3+R3}zMax=max{z1+R1,z2+R2,z3+R3},]]>

以到各坐标轴的最大投影距离形成一个端点，坐标为(xMax,yMax,zMax)，以到各坐标轴的最小投影距离形成另一个端点，坐标为(xMin,yMin,zMin)；

步骤（22）：利用上述两点之间的连线作为直径画出另一个球体，球心坐标为：

((xMax-xMin)/2,(yMax-yMin)/2,(zMax-zMin)/2)，

半径R=(xMax-xMin)2+(yMax-yMin)2+(zMax-zMin)2/2;]]>

步骤（23）：根据如下公式，求出该球体的内接长方体：

V=length*width*height2R=length2+width2+height2]]>

其中V定义为长方体的体积，length、width和height分别定义为长方体的长、宽和高，从而得到云团包围盒。